石門風(fēng)力及清水地?zé)岚l(fā)電廠

PAGEPAGE396年度教學(xué)卓越計畫計畫I-太陽光能應(yīng)用於電能和熱能之特色領(lǐng)域人才培育和學(xué)程教學(xué)計畫校外參訪報告時間：97年5月5日(一)參觀地點:臺北縣石門風(fēng)力發(fā)電廠及宜蘭清水自熱發(fā)電廠參訪對象：本校太陽能電及熱學(xué)程師資培訓(xùn)班成員、機(jī)電系、電機(jī)系及機(jī)械系師生共128名參訪行程表：如附件一。參訪心得：5月5日依預(yù)定行程表，師生128人分別搭乘四部遊覽車，至臺北縣石門鄉(xiāng)的核一廠簡報室由徐課長為大家作簡報，介紹核一廠及風(fēng)力發(fā)電廠概況如圖1及2。圖1徐課長為大家作簡報圖2機(jī)電工程師介紹風(fēng)力發(fā)電原理石門風(fēng)力發(fā)電站石門風(fēng)力發(fā)電廠的設(shè)立是起源於近年來環(huán)保及全球暖化現(xiàn)象，引起世界各國關(guān)注及因應(yīng)全球氣候變遷，減少二氧化碳排放量，極需開發(fā)零污染的自產(chǎn)能源，因此政府積極推動再生能源開發(fā)。行政院在93年制定再生能源發(fā)電容量配比從5.45%到2010年提升為10%，而風(fēng)力發(fā)電占215.9萬千瓦，臺電為了配合政府政策，宣示10年內(nèi)在風(fēng)場充沛的西部沿海地區(qū)，裝設(shè)至少200部風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。第一期是臺電內(nèi)現(xiàn)有電廠場內(nèi)及臺灣西部沿海能資源豐富的地區(qū)，設(shè)置60部風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，總?cè)萘考s9.9萬千瓦；包含石門660千瓦6部、恆春1500千瓦3部、大潭1500千瓦3部、大園1500千瓦20部、臺中電廠2000千瓦4部，臺中港2000千瓦18部，香山1800千瓦6部。第二期計畫設(shè)置63部風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，總?cè)萘?2.6萬千瓦，後續(xù)計畫廠址除海岸防風(fēng)林地之外，也規(guī)劃設(shè)置在海堤區(qū)域，河川高灘地及離岸近海區(qū)。石門風(fēng)力發(fā)電站設(shè)置在核一場區(qū)西側(cè)，共裝設(shè)660千瓦6部，總裝置容量3960千瓦，投資金額高達(dá)2億元，在93年10月完成商業(yè)運轉(zhuǎn)。其發(fā)電機(jī)組是由丹麥Vestas公司製作，機(jī)型為V-47型3葉片上風(fēng)型，起動的風(fēng)速為4公尺/秒(微風(fēng))，相當(dāng)於3級風(fēng)以上，葉片是由強(qiáng)化玻璃製作而成。額定輸出風(fēng)速15公尺/秒(疾風(fēng))，相當(dāng)於六級風(fēng)，自動關(guān)機(jī)風(fēng)速25公尺/秒(狂風(fēng))，相當(dāng)於十級風(fēng)。耐風(fēng)速為70公尺/秒(颶風(fēng))，相當(dāng)於十七級風(fēng)。機(jī)組總高度45公尺，葉片直徑47公尺，葉片轉(zhuǎn)速每分鐘28.5轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)為4極感應(yīng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為1800rpm，額定輸出發(fā)660千瓦，如圖3。圖3風(fēng)力發(fā)電機(jī)組圖4師生參觀風(fēng)力發(fā)電站風(fēng)力發(fā)電的原理當(dāng)風(fēng)推動風(fēng)車的葉片旋轉(zhuǎn)，繼而推動發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的電力就輸送到附近的變電所的電力系統(tǒng)，再供給周邊用戶使用。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為全自動發(fā)電機(jī)，其特性有：(1)自動迎風(fēng)控制，可依風(fēng)向自動調(diào)整葉片迎向風(fēng)向。(2)最佳旋翼角度控制，葉片自動依風(fēng)速調(diào)整角度，低風(fēng)速時葉片角度變小，此時葉面變大；反之，高速時，葉片角度變大，此時葉片受風(fēng)面變小，(3)最佳轉(zhuǎn)差率控制，在高風(fēng)速或風(fēng)速不穩(wěn)定時，經(jīng)由最佳轉(zhuǎn)差率控制，以快速調(diào)整發(fā)電量，可求得穩(wěn)定的電能輸出。(4)自動併聯(lián)及解聯(lián)，當(dāng)風(fēng)速高於4公尺/秒，且推動發(fā)電機(jī)達(dá)1800rpm時，即自動併入系統(tǒng)；反之，低於1800rpm時，即自動解聯(lián)，此時風(fēng)機(jī)葉片僅保持自由旋轉(zhuǎn)，沒有發(fā)電。以上資訊參考臺電的石門風(fēng)力發(fā)電站簡介。圖5老師與徐課長合影師生一行128人聽完簡報後，隨即至風(fēng)力發(fā)電站參觀，如圖4，5，並與風(fēng)力電解說人員討論，直到10點半後，才依依不捨離開，向宜蘭清水出發(fā)。由於路途遙遠(yuǎn)，至宜蘭後，服務(wù)人員為大家預(yù)定的便當(dāng)在車上吃飯，繼續(xù)朝清水地?zé)岚l(fā)電站，大約在下午2點30分到達(dá)，突然看到一大圈白色蒸氣煙團(tuán)往上衝，並發(fā)出“轟轟”的巨響，蔚為壯觀。由於下雨滿地泥濘，大家撐著洋傘，在發(fā)電站的空地聽取工研院能環(huán)所李清瑞研究員的簡介說明。清水地?zé)嵛混肚逅戎校責(zé)崛傻叵旅俺雎詭Я蚧俏?，呈滾騰狀。在1970年，中油在此鑽井探勘，發(fā)現(xiàn)附近蘊含豐富地?zé)?，極具工業(yè)價值，便著手開發(fā)，終於在1981年成功的完成臺灣第一座地?zé)岚l(fā)電廠。清水地?zé)岚l(fā)電廠在1981年臺電公司安裝3MW閃發(fā)式「先導(dǎo)型地?zé)岚l(fā)電站」之後，固地?zé)岙a(chǎn)率逐年下降，井內(nèi)結(jié)垢，套管損毀，井距太近，熱水未還原回注，蒸氣壓力不足造成發(fā)電效率不佳同時發(fā)電系統(tǒng)方式不當(dāng)，不適於其經(jīng)濟(jì)效益差，因此在1993年終止發(fā)電而荒廢。早先1970年由工研院研究地?zé)幔?976年中油投資開發(fā)，1981年臺電接收發(fā)電到1993年終止，最後交由宜蘭縣政府觀光客接管，作為觀光用。至1999年起因再生能源熱，宜蘭縣政府即委託工研院研究重新評估，朝向發(fā)電及觀光用途。清水地?zé)崮壳翱側(cè)萘坑?MW單循環(huán)強(qiáng)閃發(fā)背壓式機(jī)組，共有8口井，供給流量在1982年有300tph(噸/時)到1993年只有5